Del clima y las alas: cómo funciona la teoría del caos

Mar 02 2014
La teoría del caos es la idea de que el universo ordenado y obsequioso que damos por sentado puede ser la excepción a la regla. Aprende más sobre la teoría del caos.

De tiempo y alas

Parece una yuxtaposición extraña hoy: en la década de 1960, la NASA estaba lanzando astronautas en órbita con éxito mientras los meteorólogos luchaban por hacer predicciones precisas. Solo en 1962, dos feroces tormentas sorprendieron a los meteorólogos estadounidenses con los pantalones bajados. La primera, conocida como la Tormenta del Miércoles de Ceniza, tocó tierra el 6 de marzo y casi arrasó con algunas ciudades del Atlántico medio. Cuando el nor'easter finalmente se retiró, 40 personas estaban muertas, y los residentes desde Carolina del Norte hasta Nueva York enfrentaron daños a la propiedad por valor de $ 200 millones de dólares [fuente: Dance]. La segunda tormenta, el "Gran Golpe", azotó la costa opuesta el 12 de octubre, azotando California, Washington, Oregón y el suroeste de Canadá con vientos casi huracanados. La Metropolitan Life Insurance Company declaró la tormenta, que causó daños entre $ 230 y $ 280 millones, el peor desastre natural de 1962 [fuente: Leer ].

Muchos científicos creían que las supercomputadoras tenían la clave para evitar catástrofes climáticas similares. Presentadas en los años 60, estas poderosas computadoras del tamaño de una habitación finalmente ofrecieron suficiente poder de procesamiento para tomar un conjunto de condiciones atmosféricas iniciales, procesar los números y escupir un pronóstico preciso.

Un investigador del MIT, Edward Lorenz, tenía una de estas primeras computadoras funcionando en su oficina. En esta torpe máquina, Lorenz ingresó un modelo computacional simplificado que constaba de 12 cálculos meteorológicos. Las ecuaciones analizaron variables básicas (temperatura, presión, velocidad del viento) y arrojaron un pronóstico meteorológico simulado. Para "ver" este clima, Lorenz seleccionaría una variable y luego haría que la computadora imprimiera cómo esa variable cambió con el tiempo. Con un poco de estilo artístico, ordenó a la computadora que imprimiera una cierta cantidad de espacios en blanco seguidos de la letra "a", además de resultados numéricos simples. Esto producía una representación gráfica de la variable que se estaba estudiando: la letra "a" serpenteaba por la página, tan caprichosa como el clima que estaba simulando.

Un día de 1961, una secuencia de salida en particular llamó la atención de Lorenz. Decidió repetir el cálculo, pero para ahorrar tiempo, comenzó desde la mitad de la carrera. Usando la impresión anterior, seleccionó números a la mitad de la serie para que fueran sus condiciones iniciales. Ingresó estos valores, reinició el cálculo y se fue a tomar un café. Cuando regresó, se sorprendió al descubrir que la segunda ejecución no había producido resultados idénticos a los de la primera. El patrón de salida debería haber sido el mismo, pero el segundo gráfico divergió drásticamente del primero después de poco tiempo. Lorenz pensó al principio que su computadora, notoriamente quisquillosa, no estaba funcionando correctamente. Luego descubrió el problema: los números que había ingresado de la copia impresa solo contenían tres dígitos, mientras que la memoria de la computadora permitía seis dígitos.

Lorenz descubrió con el clima lo que Poincaré había descubierto con los cuerpos celestes en interacción: ciertos sistemas complejos exhiben una dependencia sensible de las condiciones iniciales. Modifique esas condiciones aunque sea un poco, y producirá resultados muy diferentes. Lorenz se dio cuenta de que pronosticar el tiempo era un esfuerzo inútil en el mejor de los casos porque nadie podía cuantificar las condiciones atmosféricas con certeza. Para ayudar a la gente a entender este concepto, invocó la idea de un animal batiendo sus alas, lo que crearía una pequeña área de turbulencia, que luego se magnificaría con el tiempo y la distancia en cambios meteorológicos catastróficos. Al principio, Lorenz prefirió las alas de una gaviota. Pero en 1972, mientras se preparaba para la presentación de una conferencia, un colega le sugirió que cambiara su título a algo un poco más poético: "Previsibilidad:El efecto mariposa se convirtió en la metáfora permanente de los desafíos del pronóstico del tiempo y del caos mismo.

Lorenz podría haber estado satisfecho con los resultados de su experimento informático, pero sospechaba que podría estar parado en el umbral de algo más grande, algo profundo. Sus ahora famosos "experimentos con cacerolas" abrieron la puerta a este mundo salvaje y maravilloso que hoy conocemos como caos.

© Copyright 2021 - 2022 | unogogo.com | All Rights Reserved